前言

　　移動(dòng)通信的發(fā)展速度是驚人的。據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Informa2007年11月的數(shù)據(jù)顯示，目前有33億移動(dòng)用戶。前信息產(chǎn)業(yè)部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2007年l2月中國移動(dòng)用戶數(shù)已達(dá)約55億。目前移動(dòng)通信的主要商用技術(shù)也正從2G、2．5G、3G向HSPA過渡一業(yè)務(wù)類型也隨著無線接人速率的不斷提高,逐漸從單純的語音和短消息業(yè)務(wù)向豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)演變．移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占業(yè)務(wù)總量的比率也越來越高。

　　與此同時(shí)，3G的實(shí)際部署也面臨覆蓋、容量和離網(wǎng)等因素的挑戰(zhàn)。2GHz頻段的無線信號(hào)，其傳輸損耗和空間損耗較大，對(duì)建筑物墻體的穿透能力較弱，室內(nèi)覆蓋質(zhì)量往往不盡人意。而大量的高速數(shù)據(jù)與多媒體業(yè)務(wù)，如視頻電話、流媒體、游戲等一般都發(fā)生在室內(nèi)環(huán)境，這些業(yè)務(wù)都需要較大的系統(tǒng)容量和良好的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量據(jù)日本NTTDoCoM0公司的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，3G業(yè)務(wù)的室內(nèi)使用量占70％，因此如何改

　　如果沒有高質(zhì)量的室內(nèi)覆蓋，語音和視頻的質(zhì)量將大大降低，同樣也會(huì)使文件速度變慢，因此而造成的掉話和耗時(shí)的會(huì)使大量用戶離網(wǎng)。對(duì)運(yùn)營商而言，離網(wǎng)帶來的不僅僅是業(yè)務(wù)收入的流失，也造成獲取新用戶的成本不斷上升。

　　直接通過建設(shè)更多的宏基站來增加網(wǎng)絡(luò)容量的做法成本很高，包括站址的選取，設(shè)備的采購、安裝、調(diào)試和維護(hù)都要耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力、物力和時(shí)間。因此單純用宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)來兼顧室內(nèi)室外的覆蓋顯然不是一個(gè)明智的選擇。

　　正是由于面臨上述挑戰(zhàn)．業(yè)界提出用Femtocell來解決部署高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)面臨的室內(nèi)覆蓋問題。Femtocell是安放在用戶家中或辦公室的一個(gè)無線AP可集成NodeB和RNC的功能。它以用戶的寬帶接入(如DSL)為回程，具有自動(dòng)配置和優(yōu)化功能，因此不需要規(guī)劃．也沒有站址選取等問題一它既可作為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的延伸，又是固定移動(dòng)融合的有效方案。

　　作為3G網(wǎng)絡(luò)部署不可缺少的環(huán)節(jié)，F(xiàn)emtocell的市場前景廣闊。據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)ABIRe-search的數(shù)據(jù)，從2008年到2011年將有超過1億的Femtocell部署。而我國電信市場的前景也非?？春?。隨著全業(yè)務(wù)運(yùn)營和3G部署的13益臨近，F(xiàn)emtocell作為固定移動(dòng)融合的解決方案和高效的室內(nèi)覆蓋方案，必將得到全業(yè)務(wù)運(yùn)營商的重視。我國巨大的寬帶接入市場(到2010年寬帶用戶數(shù)可達(dá)l億)，已經(jīng)為Femtocell的部署打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　1  Femtocell的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　Femtocell又稱家庭基站，是放置在家庭(或SOHO)環(huán)境中的無線接入設(shè)備，工作于授權(quán)頻段。其發(fā)射功率較小，一般為毫瓦級(jí)，因此覆蓋半徑也較小，一般為20—50m。一個(gè)Femtocell的接人設(shè)備一般多支持4—6個(gè)移動(dòng)用戶，其空中接Ll符合3GPP／2標(biāo)準(zhǔn)，因此適用于任何現(xiàn)有的移動(dòng)終端。Femtocell借助于固定寬帶接人作為其回程網(wǎng)絡(luò)，由網(wǎng)絡(luò)側(cè)的Femtocell網(wǎng)關(guān)匯聚并提供標(biāo)準(zhǔn)的面向移動(dòng)網(wǎng)的接口。圖1為 WCDMAFemtocell的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

　　以WCDMAFemtocell為例，目前業(yè)界主流的設(shè)備商主要采用的是把NodeB和RNC功能集成于一個(gè)接入設(shè)備的扁平化架構(gòu)，由Femtocell 網(wǎng)關(guān)提供標(biāo)準(zhǔn)的Iu接口。更進(jìn)一步的扁平化架構(gòu)可以把SGSN／GGSN等功能集成于Femtocell接入設(shè)備。扁平化架構(gòu)的優(yōu)勢是它符合下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢。另一方面．由于獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的減少，使得網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延大大降低(降低40％左右)，從而大大增強(qiáng)用戶在使用高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)的體驗(yàn)。同時(shí)節(jié)點(diǎn)的減少也大大提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

　　FenatocellCPE為移動(dòng)終端提供標(biāo)準(zhǔn)的空中接口，可以為單獨(dú)的設(shè)備，也可以和ADSLModem或家庭網(wǎng)關(guān)集成。它還包括NodeB、RNC或 SGSG／GGSN等功能。網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口由Femtocell網(wǎng)關(guān)提供，如Iu_CS、Iu_PS、Gn／Gi等。Femtocell網(wǎng)關(guān)同時(shí)提供安全網(wǎng)關(guān)的功能，用于建立FemtocellCPE和Femtocell網(wǎng)關(guān)之間的安全隧道。Femtocell網(wǎng)關(guān)事實(shí)上扮演了一個(gè)虛擬的RNC，或虛擬 GGSN的功能，它一方面匯聚所有受它控制的FemtocellCPE的流量，另一方面向傳統(tǒng)網(wǎng)呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的接口功能。除此之外，整個(gè)系統(tǒng)還有 Femtocell的管理和配置系統(tǒng)。

　　從網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的角度，F(xiàn)emtocellCPE可以增加SIP的功能，從而使傳統(tǒng)終端也可以通過FemtocenCPE接入IMS網(wǎng)絡(luò)。